Dönüölçerler ve dönüölçerli dengeleyiciler

Abstract

Dönüölçerler günümüzde birçok sistemde kullanılmaktadır. 200 yıllık geçmişi ile sürekli olarak gelişim gösteren dönüölçerler öncelikle denizcilikte daha sonra havacılıkta yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Dönüölçerler 20.yy başlarından itibaren gemilerin yalpa (roll) hareketini dengeleme (stabilizer) maksadı ile kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde de ticari ve askeri gemilerde kullanılmaya devam etmektedir. Kullanımı her geçen gün artan dönüölçerlerin kontrol teorisi ile olan uygulamaları da son yıllarda artmaktadır. Çalışmada dengeleyici sistemlerde kullanılan dönüölçerlerin çalışma prensibi ve dinamik yapısı incelenmiştir. Sonrasında dördüncü dereceden serbestlikli dönüölçerin lineer olmayan yapısı lineerleştirilerek lineer dönüölçer modeline tam mertebeden gözleyici tasarlanmıştır. Kestirilmiş durumlar ile sistem durumları karşılaştırılmıştır. Kontrol teorisinde önemli yer tutan kutup atama problemi yine dönüölçer kullanım alanlarından birisi olan helikopter modelinde incelenmiştir. Kutup atama probleminde genel olarak kullanılan Ackerman, Bass-Gura metotlarından farklı olarak beş adet 5 (beş) farklı algoritma CH–47 Helikopter modelinde uygulanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca kullanılan tüm algoritmaları kapsayan genel bir algoritma yapısına da yer verilmiştir. CH–47 modelinde kullanılan algoritmalardan elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve bize en iyi durumu veren algoritma ortaya koyulmuştur. Gözleyici tasarımında MATLAB programı, kutup atama metotlarının uygulanmasında Mathematica programı kullanılmıştır.